關(guān)于壓力容器壓力管道形成裂紋的問(wèn)題分析

關(guān)志強(qiáng)

沈陽(yáng)特種設(shè)備檢測(cè)研究院 遼寧沈陽(yáng) 110000

鍋爐與壓力容器共同簡(jiǎn)稱為鍋爐壓力容器，都是屬于較危險(xiǎn)的特殊設(shè)施，是居民日常生活或工廠辦公生產(chǎn)必不可少的設(shè)備。鍋爐設(shè)備的存在是為了將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能提供給人們，以保障人們生活或生產(chǎn)所需要的熱能供給。鍋爐壓力容器管道在長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，容易因?yàn)榱鸭y問(wèn)題造成嚴(yán)重的安全事故，這就需要相關(guān)的技術(shù)人員在日常生活中及時(shí)對(duì)壓力管道的裂紋進(jìn)行排查檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)及時(shí)采取處理措施，降低使用的安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。

1 壓力容器壓力管道形成裂紋

1.1 疲勞裂紋類型

壓力容器壓力管道的裂紋問(wèn)題包括疲勞裂紋，此種裂紋往往包括兩種形式，即腐蝕疲勞和機(jī)械疲勞，前者出現(xiàn)的因素為裂痕形成前提下受到交變應(yīng)力與腐蝕性媒介所致，本質(zhì)上此種裂紋是在疲勞裂紋條件下轉(zhuǎn)變，通常來(lái)講便是應(yīng)力比較集中的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋，且裂紋在起始時(shí)期比較細(xì)微，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)展裂紋面積；后者存在材料焊縫熱聚集的影響區(qū)域，以直線狀為主，在裂紋生成開(kāi)始，應(yīng)力方向呈45度擴(kuò)展，之后與拉伸應(yīng)力呈90度擴(kuò)展，進(jìn)而擴(kuò)大裂紋面積，機(jī)械疲勞形式的產(chǎn)生于壓力管道材料具體結(jié)構(gòu)和環(huán)境媒介等因素產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。

1.2 過(guò)燒與過(guò)熱裂紋

在溫度比較高的情況下，鍋爐的壓力容器和壓力管道容易產(chǎn)生過(guò)燒與過(guò)熱裂紋。這種裂紋一旦嚴(yán)重，還會(huì)有破碎、裂開(kāi)的現(xiàn)象，導(dǎo)致晶界被氧化。過(guò)燒與過(guò)熱裂紋會(huì)導(dǎo)致晶體顆粒比較粗大，晶體周邊會(huì)存在氧化性比較強(qiáng)的氣體，這些氣體將會(huì)不斷擴(kuò)大范圍。利用顯微鏡進(jìn)行觀察時(shí)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)晶體表面存在比較明顯的孔。許多生產(chǎn)均離不開(kāi)高溫度條件，比如焊接、軋制等，如果不能及時(shí)把控質(zhì)量，材料就會(huì)因溫度過(guò)高而產(chǎn)生裂紋，而后就會(huì)在鍋爐的承壓位置產(chǎn)生更多的裂紋。

1.3 應(yīng)力腐蝕裂紋

由于化工企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，所使用的化學(xué)物質(zhì)相對(duì)較多，導(dǎo)致壓力容器在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)受到堿性以及酸性的化學(xué)物質(zhì)影響。而且壓力容器壓力管道制造材料全部采用的金屬材料，在長(zhǎng)期的使用下，化學(xué)物質(zhì)將會(huì)對(duì)壓力管道內(nèi)部造成一定的腐蝕，促使壓力管道材料金屬晶體與晶間產(chǎn)生了電位差，并在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，對(duì)生產(chǎn)造成一定影響的同時(shí)，也會(huì)不斷增加壓力容器的腐蝕面積，從而出現(xiàn)腐蝕裂紋。腐蝕裂紋的形狀初始為一個(gè)腐蝕點(diǎn)，而在長(zhǎng)時(shí)間的作用下，腐蝕點(diǎn)向周圍開(kāi)始擴(kuò)散，出現(xiàn)的裂紋也會(huì)隨之增加[2]。

2 壓力容器壓力管道形成裂紋問(wèn)題的相關(guān)思考

2.1 科學(xué)安排質(zhì)量檢驗(yàn)流程

壓力容器目前發(fā)展為工業(yè)運(yùn)行與生活不可或缺的機(jī)械設(shè)備，因?yàn)槠浔憩F(xiàn)出危險(xiǎn)性，所以在具體的生活運(yùn)用期間，針對(duì)設(shè)備的安全問(wèn)題勢(shì)必要引起關(guān)注，然而企業(yè)原有材料與機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)作業(yè)開(kāi)展安排科學(xué)的質(zhì)量檢驗(yàn)流程針對(duì)危險(xiǎn)指數(shù)的降低產(chǎn)生一定作用，集中的檢驗(yàn)主體包括原材料、壓力管道產(chǎn)品和生產(chǎn)流程，壓力容器壓力管道原有材料的質(zhì)量達(dá)標(biāo)性直接關(guān)聯(lián)壓力管道成品工作的有效性，所以給予原有材料加以質(zhì)量層面的檢驗(yàn)為基礎(chǔ)性工作。并且原有材料的質(zhì)量保障與生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)為影響設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，生產(chǎn)創(chuàng)作期間質(zhì)量檢驗(yàn)要圍繞細(xì)節(jié)加以注重，之后形成科學(xué)的質(zhì)量檢驗(yàn)流程。需要注意的是，科學(xué)的質(zhì)量檢驗(yàn)流程要起始于基礎(chǔ)環(huán)節(jié)中降低裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率，在具體運(yùn)用期間給予質(zhì)量檢驗(yàn)人員的操作結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)加以細(xì)致規(guī)范。

2.2 提高壓力管道材料性能以及安全管理

在壓力管道產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部原因中，最重要也是最直接的就是管道的材料性能。因此，在選材方面，需要選擇符合管道運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)的材料，并且控制經(jīng)濟(jì)成本。這樣既可以保障鍋爐運(yùn)營(yíng)的安全，還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。我國(guó)目前用于鍋爐管道制作的材料種類眾多，這就需要技術(shù)人員進(jìn)行對(duì)比，分析其使用條件以及優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)，根據(jù)企業(yè)的自身要求擇優(yōu)選擇管道材料。同時(shí)，在安裝鍋爐壓力管道時(shí)，需要安裝人員提高自身的安全意識(shí)，按照詳細(xì)的安裝圖解進(jìn)行安裝，在管道的各個(gè)銜接部位需要格外注意，保障其氣密性、水密性與安全性等等。在管道進(jìn)一步投入使用后，需要企業(yè)需要安排人員進(jìn)行日常的檢測(cè)與維護(hù)，對(duì)于安全隱患及時(shí)排查與處理。

2.3 日常檢查

需要在企業(yè)的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常檢查以及維護(hù)。如果壓力容器壓力管道中的零部件出現(xiàn)問(wèn)題，維修人員需要及時(shí)地對(duì)零部件進(jìn)行更換，避免在生產(chǎn)的過(guò)程中，存在安全隱患，從而造成嚴(yán)重的安全事故。同時(shí)，在檢查設(shè)備時(shí)，需要全面的對(duì)設(shè)備工序進(jìn)行檢查，避免壓力容器壓力管道出現(xiàn)裂縫的可能性，工作人員也需要定期的對(duì)容器內(nèi)部進(jìn)行清掃，減少內(nèi)部雜質(zhì)。在維護(hù)設(shè)備的過(guò)程中，需要對(duì)老化的壓力管道設(shè)備進(jìn)行全面的檢修，壓力管道由于長(zhǎng)期的處于惡劣的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)行，造成材料質(zhì)量降低，在對(duì)壓力管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，也需要專業(yè)的工作人員對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)壓力管道的耐用情況進(jìn)行分析，并評(píng)估壓力管道使用期限等，從而在滿足生產(chǎn)條件的需求下，及時(shí)的更換壓力管道[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工企業(yè)需要做好預(yù)防壓力容器壓力管道產(chǎn)生裂紋的工作，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理，提高工作人員的操作技術(shù)水平，盡可能避免裂紋的出現(xiàn)，在壓力容器壓力管道的使用壽命內(nèi)，提升壓力容器的生產(chǎn)效率，促進(jìn)化工企業(yè)的運(yùn)營(yíng)發(fā)展。